水分對(duì)低溫儲(chǔ)藏優(yōu)質(zhì)稻品質(zhì)的影響

袁道驥 史韜琦 王月慧,2 丁文平 莊 坤 黃雅琪 趙兆鈞

(武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，武漢 430023)(教育部大宗糧油精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，武漢 430023)

隨著人們消費(fèi)水平提高，人們對(duì)口感、營養(yǎng)具佳的優(yōu)質(zhì)稻需求量劇增，目前，國家正大力推廣“中國好糧油”工程，提出以“糧食+健康”“糧食+互聯(lián)網(wǎng)”為思路，以科技研發(fā)為支撐，以發(fā)展健康、綠色、營養(yǎng)、方便、安全糧油產(chǎn)業(yè)為主線，推動(dòng)糧食產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)邁向中高端水平，以滿足群眾日益增長的美好生活需要。優(yōu)質(zhì)稻是指相對(duì)一般水稻品種而言，表現(xiàn)出來的特征主要是腹白小甚至沒有腹白，角質(zhì)率高，米色清亮，稻谷蒸煮后帶有特殊的香味，軟而不粘，適口性好，是當(dāng)前世界上主要的糧食作物之一，是保證人類生存發(fā)展的重要資源[2-3]。優(yōu)質(zhì)稻經(jīng)過夏季儲(chǔ)藏后常出現(xiàn)米粒回生現(xiàn)象，因其蛋白質(zhì)、脂肪等含量較高，這些成分在儲(chǔ)藏過程中分解變化較快，較普通稻對(duì)溫度的敏感性更高[23]。儲(chǔ)藏溫度越高品質(zhì)劣變?cè)娇欤什灰碎L期儲(chǔ)存且應(yīng)低溫儲(chǔ)存。一旦儲(chǔ)藏方式不當(dāng)、儲(chǔ)藏周期過長，出現(xiàn)品質(zhì)劣變、陳化、壞糧等問題，活力喪失最終失去食用價(jià)值，將造成經(jīng)濟(jì)上的損失。影響稻谷儲(chǔ)藏品質(zhì)的重要原因是溫度和水分，一般而言，優(yōu)質(zhì)秈稻要求入庫前水分含量不高于13.5%，這樣的水分雖能保證稻谷安全儲(chǔ)藏，卻很難保證大米的口感和新鮮度。目前，國家糧庫已具備低溫、準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧水平，但含水量對(duì)稻谷儲(chǔ)藏加工品質(zhì)研究較少，因此，要保持大米的口感和新鮮度，就要適當(dāng)提高入庫儲(chǔ)藏稻谷的水分。

本研究以優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏過程中其加工品質(zhì)的變化情況，包括出糙率、整精米率、黃粒米、堊白粒、RVA糊化特性以及米飯食味評(píng)分。探討準(zhǔn)低溫(20 ℃)以下溫度，不同水分含量的優(yōu)質(zhì)稻其主要加工及蒸煮食味品質(zhì)的變化情況，為預(yù)防和改善優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

稻谷原料：以優(yōu)質(zhì)稻晶兩優(yōu)534為原料，收獲時(shí)間為2017年8月28號(hào)，產(chǎn)地為湖北省沙洋縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)卷橋村。

1.2 主要儀器與設(shè)備

SPX-250B-Z恒溫恒濕生化培養(yǎng)箱；JLGJ4.5型檢驗(yàn)礱谷機(jī)；JNM-3型碾米機(jī)；STA1B米飯食味計(jì)；STA1B硬度黏度儀。

1.3 方法

由于新收獲的優(yōu)質(zhì)稻水分為20%左右，因此將新收獲的優(yōu)質(zhì)稻谷放置太陽下晾曬，每隔1～2 h快速測定其水分，分別得到含水量為13.5%、14.5%、15.5%、16.5%(其實(shí)際含水量為13.71%、14.64%、15.89%、16.83%)的四種樣品，再將水分為13.5%左右的優(yōu)質(zhì)稻采用烘箱40 ℃不同時(shí)長的烘干，得到含水量為11.5%和12.5%(其實(shí)際含水量為10.91%和12.85%)的樣品。再將每個(gè)不同水分的優(yōu)質(zhì)稻谷分袋儲(chǔ)藏，每袋稻谷500 g，每種水分的稻谷10袋，分別放入15 ℃和20 ℃恒溫恒濕箱，含水量為11.5%、12.5%、13.5%、14.5%、15.5%、16.5%對(duì)應(yīng)恒溫恒濕箱的濕度調(diào)節(jié)為52%、59%、66%、74%、81%、88%，每2個(gè)月后測定其品質(zhì)指標(biāo)。

1.3.1 出糙率測定

參照GB/T 5495—2008的方法測定。

1.3.2 整精米率測定

參照GB/T 21719—2008的方法測定。

1.3.3 黃粒米測定

參照GB 5496—2008的方法測定。

1.3.4 堊白粒測定

參照NY/T 2334—2013的方法測定。

1.3.5 大米及米粉糊化特性測定

參照GB/T 24852—2010的方法測定。

1.3.6 米飯品嘗評(píng)分測定

參照GB/T 15682—2008的方法，其中稱取30 g大米于蒸飯皿中，加水清洗2～3次，瀝干蒸飯皿中的水，然后加入36 g水調(diào)節(jié)蒸飯鍋時(shí)間，預(yù)調(diào)時(shí)間35 min，蒸煮時(shí)間30 min，蒸好后燜5分鐘。稍微冷確后，稱7 g米飯壓片后，放入米飯食味機(jī)進(jìn)行米飯?jiān)u分。

1.3.7 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用 SPSS13軟件、Originpro8.5和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，測定結(jié)果重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分對(duì)儲(chǔ)藏優(yōu)質(zhì)稻出糙率的影響

隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，稻谷出糙率呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，水分含量過高或過低會(huì)降低優(yōu)質(zhì)稻出糙率，15 ℃儲(chǔ)藏和20 ℃儲(chǔ)藏對(duì)優(yōu)質(zhì)稻出糙率影響差別不大。由圖1和圖2可知，優(yōu)質(zhì)稻含水量為11.5%時(shí)其出糙率較其他水分低，儲(chǔ)藏180 d時(shí)達(dá)到最低為69.30%；含水量為13.5%和14.5%時(shí)，出糙率較其他水分高且含水量偏移13.5%和14.5%后，出糙率稍有降低，因此優(yōu)質(zhì)稻含水量為13.5%～14.5%時(shí)出糙率達(dá)到最高。其主要原因是稻谷含水量低，導(dǎo)致糙米中不完善粒增加，從而使稻谷出糙率降低；稻谷含水量較高時(shí)，發(fā)霉、發(fā)芽粒增多，導(dǎo)致糙米中不完善粒增加，使稻谷出糙率降低。因此，要得到較好出糙率的優(yōu)質(zhì)稻，建議優(yōu)質(zhì)稻入庫前將其水分調(diào)節(jié)到13.5%～14.5%，考慮到節(jié)約能源，庫內(nèi)溫度為20 ℃即可。

圖1 15 ℃儲(chǔ)藏出糙率的變化

圖2 20 ℃儲(chǔ)藏出糙率的變化

2.2 水分對(duì)儲(chǔ)藏優(yōu)質(zhì)稻整精米率的影響

由圖3和圖4可知，優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏期間含水量對(duì)其整精米率影響較大，偏高水分和低水分優(yōu)質(zhì)稻其整精米率明顯低于中間水分的優(yōu)質(zhì)稻。由圖3可知，含水量為15.50%和16.50%時(shí)，儲(chǔ)藏120 d后，整精米率為43.25%～47.19%，而含水量為12.50%～14.50%時(shí)，整精米率在50.32%以上，明顯高于偏高水分優(yōu)質(zhì)稻的整精米率；含水量為11.50%時(shí)，整精米率較含水量為12.50%～14.50%的低；由圖3和圖4可知，含水量為13.50%時(shí)，優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏整精米率整體最高，含水量為12.50%或14.50%時(shí)，其整精米率略低于13.50%，但相差不大；15 ℃儲(chǔ)藏和20 ℃儲(chǔ)藏對(duì)整精米率影響差別不大。

偏高水分導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏儲(chǔ)藏整精米率降低，其主要是因?yàn)楹繛?5.50%和16.50%的較高水分的優(yōu)質(zhì)稻，其韌性增加，在進(jìn)行脫殼和碾米時(shí)，導(dǎo)致碎米率增加，從而使整精米降低；含水量為11.50%時(shí)，稻谷的脆性增加，稻谷裂紋增加，在碾米時(shí)受到機(jī)械力的作用，導(dǎo)致稻谷容易碾碎，因此整精米率降低。

圖3 15 ℃儲(chǔ)藏整精米率的變化

圖4 20 ℃儲(chǔ)藏整精米率的變化

2.3 水分對(duì)儲(chǔ)藏優(yōu)質(zhì)稻黃粒米的影響

隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，黃粒米呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，但增長趨勢較慢，15 ℃和20 ℃對(duì)黃粒米含量變化不明顯。但整體來講，15 ℃儲(chǔ)藏到120 d時(shí)，含水量為12.5%時(shí)黃粒米率最低為0.31%，含水量為15.5%時(shí)黃粒米率含量最高0.59%，其最大差值為0.28%；到180 d時(shí)，黃粒米率最低和最高的含水量為11.5%和16.5%，含量分別為：0.39%、0.58%，其最大差值為0.19%；到240 d時(shí)，黃粒米率最高和最低的含水量為12.5%和16.5%，含量分別為：0.38%、0.58%，其最大差值為0.20%，由此可知，偏低水分的優(yōu)質(zhì)稻其黃粒米比偏高水分優(yōu)質(zhì)稻黃粒米少，但整體差別不大，對(duì)比20 ℃儲(chǔ)藏，其極差更小，因此可以得出，優(yōu)質(zhì)稻在儲(chǔ)藏過程中控制其水分含量在偏高水分以下即可保證稻谷黃粒米穩(wěn)定，準(zhǔn)低溫以下溫度對(duì)黃粒米的增加有較好的抑制作用。

圖5 15 ℃儲(chǔ)藏黃粒米的變化

圖6 20 ℃儲(chǔ)藏黃粒米的變化

2.4 水分對(duì)儲(chǔ)藏優(yōu)質(zhì)稻堊白粒率的影響

大米堊白粒是指大米米粒中的白色不透明部分，包括心白、腹白和背白，堊白是影響水稻外觀品質(zhì)和加工及蒸煮品質(zhì)的重要性狀，是制約我國水稻優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)率的主要限制因子之一。影響堊白粒率的主要因素是稻谷的品種。由圖7和圖8可知，晶兩優(yōu)584的堊白粒在10%～13%之間，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，堊白粒率緩慢增加，但總體增加不到5%，增加的原因可能是由于初始階段大米堊白部分比較小，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，小部分的堊白逐漸變大，導(dǎo)致大米堊白粒率小幅度增加。稻谷水分對(duì)堊白粒率基本無影響，因此糧食入庫前水分含量與堊白粒無顯著關(guān)系。

圖7 15 ℃儲(chǔ)藏堊白粒率的變化

圖8 20 ℃儲(chǔ)藏堊白粒率的變化

2.5 水分對(duì)儲(chǔ)藏優(yōu)質(zhì)稻糊化特性的影響

快速黏度測定儀是一種分析谷物糊化特性的測定方法，峰值黏度是反映大米糊化特性的重要指標(biāo)。峰值黏度是在溶脹和多聚體逸出導(dǎo)致黏度增加與破裂和多聚物重新排列導(dǎo)致黏度降低之間的平衡點(diǎn)，顯示了淀粉或混合物結(jié)合水的能力。峰值黏度越大，回生現(xiàn)象越顯著，大米的食用品質(zhì)就越差。由圖9可知，儲(chǔ)藏期在180 d之前，大米粉峰值黏度逐漸升高，到240 d時(shí)，峰值黏度開始呈現(xiàn)下降趨勢。15 ℃儲(chǔ)藏180 d時(shí)，最高峰值黏度為2 540 cp；20 ℃儲(chǔ)藏到120 d時(shí)，峰值黏度達(dá)到最高為3 098 cp，到180 d峰值黏度略微降低。由此可知溫度較高時(shí)大米粉峰值黏度變化較快，溫度較低時(shí)，能較好的保證大米粉峰值黏度的穩(wěn)定性。由圖9可知，15 ℃儲(chǔ)藏到240 d時(shí)，不同水分優(yōu)質(zhì)稻其峰值黏度極差達(dá)到最大為717 cp，對(duì)應(yīng)峰值黏度最小的水分為12.5%，最高峰值黏度對(duì)應(yīng)的水分為16.5%；由圖10可知，20 ℃儲(chǔ)藏120 d時(shí)，不同水分優(yōu)質(zhì)稻其峰值黏度極差達(dá)到最大為1 057 cp，含水量為11.5%時(shí)其峰值黏度最低，含水量增加對(duì)應(yīng)峰值黏度增加，含水量為16.5%時(shí)峰值黏度最大，因此可以得出，優(yōu)質(zhì)稻含水量較低時(shí)其峰值黏度較低，儲(chǔ)藏穩(wěn)定性較好，含水量升高其峰值黏度升高，優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏穩(wěn)定性下降。

圖9 15 ℃儲(chǔ)藏峰值黏度的變化

圖10 20 ℃儲(chǔ)藏峰值黏度的變化

2.6 水分對(duì)儲(chǔ)藏優(yōu)質(zhì)稻品嘗評(píng)分的影響

表1為米飯食味計(jì)測定大米蒸煮品質(zhì)的綜合評(píng)分。在儲(chǔ)藏到60 d時(shí)米飯?jiān)u分較新收獲優(yōu)質(zhì)稻顯著降低，這主要是由于新收獲的優(yōu)質(zhì)稻存在后熟作用，一般糧食和油料在田間達(dá)到完熟即可收獲入倉，但生理上并未完全成熟，表現(xiàn)為種子發(fā)芽率較低，食用品質(zhì)較差、呼吸作用強(qiáng)，后熟期完成后即達(dá)到種子完全成熟。儲(chǔ)藏到120 d時(shí)品嘗評(píng)分開始升高，由74～77分升高到84～85分，到180 d時(shí)，品嘗評(píng)分達(dá)到最高值，即稻谷儲(chǔ)藏180 d時(shí)，其米飯食味品質(zhì)最好，可能是由于儲(chǔ)藏半年后稻谷的蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪含量開始達(dá)到穩(wěn)定，當(dāng)儲(chǔ)藏到240 d時(shí)，米飯食味品質(zhì)開始趨于下降，由87～89分降低到了79～80分。由表1可以看出，含水量為15.5%和16.5%的評(píng)分比偏低水分的評(píng)分稍高，即偏高水分的優(yōu)質(zhì)稻食味品質(zhì)稍好，其原因可能是高水分的稻谷蒸煮的米飯糯性大，柔軟清香比低水分的好。

表1 米飯品嘗評(píng)分表

3 結(jié)論

優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏過程中，不同水分對(duì)其品質(zhì)影響主要表現(xiàn)為：含水量為13.5%～14.5%范圍內(nèi)出糙率最高，其出糙率為75.24%～77.43%；含水量為12.5%～14.5%范圍內(nèi)都可以保障優(yōu)質(zhì)稻整精米率較好，其整精米率大于50%；優(yōu)質(zhì)稻含水量超過15.5%后，黃粒米上升的比較快，含水量低于15.5%都可以保證其黃粒米在較好水平，其黃粒米含量低于0.5%；優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏過程中堊白粒變化趨勢很小，優(yōu)質(zhì)稻水分含量對(duì)堊白粒影響也不顯著；水分對(duì)稻谷糊化特性影響較顯著，含水量較低時(shí)峰值黏度較低，含水量升高峰值粘度逐漸升高。準(zhǔn)低溫以下溫度對(duì)其品質(zhì)影響主要表現(xiàn)為：準(zhǔn)低溫以下溫度對(duì)優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏出糙率、整精米率、黃粒米、堊白粒影響差別不大，溫度對(duì)稻谷糊化特性影響較顯著，溫度較低時(shí)峰值黏度增加的較慢，溫度較高時(shí)峰值粘度增加較快。新收獲優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏半年達(dá)到最好食用品質(zhì)，半年后食用品質(zhì)開始緩慢下降，其中偏高水分的優(yōu)質(zhì)稻食味品質(zhì)稍好。